Введение к работе
Аіггуальиость. Современное экологическое состояние территории Россия можно определить как критическое. Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. Спад производства не повлек за собой снижения загрязнений, поскольку в кризисных условиях предприятия стали экономить и на природоохранных мероприятиях. Разрабатываемые экологические программы не способствуют улучшению экологической обстановки, и с каждым годом на территории России все больше регионов и городов становятся опасными для проживания населения. Масштабы и физические особенности антропогенных и техногенных воздействий на природную среду порождают значительные отрицательные последствия в экосистеме, что негативно сказывается на здоровье населения. Основным источником антропогенного загрязнения атмосферы является промышленность: тепловые электростанции, промышленные и бытовые котельные, автотранспорт и др.
В Оренбургской области исторически сложился определенный территориально-производственный комплекс, в рамках которого осуществляется конкретное взаимодействие техно- и экосферы. При этом в атмосферу поступает более ста наименований загрязняющих веществ в количестве свыше 800 тыс. т/год. Неблагоприятная экологическая ситуация в атмосфере ряда территорий сложилась в значительной мере из-за потребительского отношения к природе, неполного учета экологических последствий от разного рода хозяйственной деятельности. В работах ученых России (Безуглой Э.Ю., Берлянда М.Е., Гельфенбуйма И.В., Ги-мерверта ДА.) делается попытка учета и прогноза влияния, техногенных и природных факторов на качество атмосферы территории, но еще нет приемлемых решений данной задачи.
Диссертация выполнена в рамках проектов: "Технологические перспективы Оренбуржья" (управление качеством окружающей среды, № ГР 01990003770) и "Комплексная оценка качества атмосферы Оренбургской области" (Ма ГР 01980009155).
Целью работы является комплексная оценка качества атмосферного воздуха территориально-производственных комплексов и разработка решений по его управлению (на примере городов Оренбургской области).
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
I. Систематизированы данные по метеопараметрам (по данным Приволжского УГМС Оренбургского областного центра по гидрометео-
рологии и мониторингу окружающей среды) и выбросам загрязняющих веществ в атмосферу Оренбургской области (по данным Государственного комитета по охране окружающей среды Оренбургской области).
-
Проведен комплексный анализ состояния атмосферы Оренбургской области и отранжированы наиболее мощные источники загрязнения атмосферы в промышленных городах.
-
Разработан критерий качества атмосферы, способный учитывать одновременно изменение метеоусловий, мощность источников выбросов и загрязненность атмосферного воздуха промышленных городов.
-
Разработана методика критериальной оценки качества воздушной среды территориально-производственного комплекса и проведен краткосрочный и долговременный прогноз состояния атмосферы в промышленных городах.
-
Предложен комплекс организационных и технических решений, снижающий выбросы приоритетных примесей от промышленных предприятий, входящих в территориально-промышленный комплекс (ТПК) города Оренбурга.
В соответствии с целью исследований и полученными при этом результатами автор выносит на защиту:
-
Комплексный анализ состояния атмосферного воздуха среды территориально-производственных комплексов Оренбургской области, а также ранжирование наиболее мощных источников его загрязнения.
-
Критерий качества воздушной среды территории, способный учитывать одновременно изменение метеоусловий, мощность источников выбросов и загрязненность атмосферного воздуха территории.
-
Комплекс организационных и технических решений по снижению выбросов приоритетных примесей от промышленных предприятий, входящих в территориально-производственный комплекс города Оренбурга.
Достоверность полученных результатов обоснована: -результатами теоретических исследований системы "атмосфера-территория", приведших к разработке критерия качества атмосферы территориально-производственных комплексов;
-сопоставимостью результатов прогноза качества атмосферы в ТПК с результатами экспериментов;
-снижением на 20-80% выбросов приоритетных примесей на Каргалинской и Сакмарской ТЭЦ при реализации предложенных нами технических решений.
Научная новизна результатов работы состоит в том, что: -предложена модель системы "атмосфера-территория", на основе
которой разработан критерий качества атмосферы, позволяющий провести комплексную оценку качества атмосферы и способный учитывать одновременно изменение метеоусловий, мощности источников выбросов и загрязненности атмосферного воздуха прилегающей территории;
-впервые проведена комплексная оценка состояния атмосферы ТПК Оренбургской области н отранжированы наиболее мощные источники загрязнения атмосферы в ее промышленных городах;
-проведен краткосрочный н долговременный прогноз состояния атмосферы в промышленных городах;
-разработан комплекс организационных и технических решений, снижающий выбросы приоритетных примесей от промышленных предприятий, входящих в территориально-промышленный комплекс города Оренбурга.
Практическая значимость работы заключается:
-оценке качества атмосферы территориально-промышленных комплексов Оренбургской области;
-в выявлении территорий экологического неблагополучия по качеству атмосферного воздуха;
-в разработке для Каргалияской н Сакмарской ТЭЦ комплекса технико-технологических решений по сокращению выбросов загрязняющих веществ на 20-80 %.
Реализация результатов работы. Разработанный комплекс технико-технологических решений принят к внедрению в виде рекомендаций по сокращению выбросов загрязняющих веществ на Каргалинской ТЭЦ. Предложенная модель системы "атмосфера-территория" и результаты исследований внедрены в учебный процесс: включены в курсы "Промышленная экология" и "Экология", читаемых для студентов специальности 32.07.00 "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" Оренбургского государственного университета.
Результаты работы используются при разработке планов природо- -охранных мероприятий администрацией Оренбургской области, главным управлением ГО ЧС Оренбургской области, Государственным комитетом по охране окружающей среды в промышленных центрах Оренбуржья.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:
-Российской научно-технической конференции "Сертификация и управление качеством экосистем на Южном Урале". Оренбург, 1997;
-Международной научно-технической конференции "Экологические проблемы промышленных зон Урала". Магнитогорск, 1998.
-Региональной конференции "Проблемы экологии Уральского региона докладов региональной конференции "Проблемы экологии Уральского региона". Оренбург, Оренбургский областной благотворительный фонд памяти Д. Соловых, 1998;
-Российской научно-практической конференции Оптимизация природопользования и охрана окружающей среды Южно-Уральского региона. Оренбург, 1998;
-Четвертой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности". С-Петербург, 1999;
-Всероссийской научной молодежной конференции "Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке". Оренбург, Институт степи УрО РАН, 1999.
Материалы исследований были представлены на следующих конкурсах и выставках: областном конкурсе им. Й.И. Мечникова на лучшую научно—исследовательскую работу года по медицине и экологии (Оренбург, 1997, диплом Ш степени); конкурсе научных работ молодых ученых, организованном Фондом памяти Дмитрия Соловых. (Оренбург, 1998, диплом I место); региональной выставке "Экотехнологии 99", Оренбург, 1999.
Публикации. По теме диссертации издано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, заключения и списка литературы. Содержит 150 страниц текста, 1 таблиц, 25 рисунков. Список литературы содержит 100 источников.
Моделирование системы и постановка экспериментов осуществлены автором совместно с кандидатом технических наук Старокожевой Е .А Консультации по ряду вопросов были получены у доктора медицинских наук, проф. Цинберга М.Б., кандидата медицинских наук Куксанова В.Ф. Всестороннюю помощь при внедрении результатов исследований оказали председатель Госкомэкологии Оренбургской области Поздняков М.Д. и коллектив комитета.
Автор приносит благодарность всем за помощь при постановке и проведении исследований.